【摘 要】
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人类活动对生态系统服务权衡的影响不容忽视。改革开放以来,我国经济发展迅速,人口剧增,不断加剧的人类活动导致生态环境问题日益突出,深刻地影响着我国居民的福祉。明确生态系统服务权衡在不同人类活动强度下所表现的规律特征,探讨人类活动强度变化对生态系统服务权衡的作用机制,有利于为我国现阶段生态文明高质量建设提供理论支撑。本研究运用生态系统服务评估模型及均方根偏差法,以陕西省为研究区域,基于人口、GDP、土
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人类活动对生态系统服务权衡的影响不容忽视。改革开放以来,我国经济发展迅速,人口剧增,不断加剧的人类活动导致生态环境问题日益突出,深刻地影响着我国居民的福祉。明确生态系统服务权衡在不同人类活动强度下所表现的规律特征,探讨人类活动强度变化对生态系统服务权衡的作用机制,有利于为我国现阶段生态文明高质量建设提供理论支撑。本研究运用生态系统服务评估模型及均方根偏差法,以陕西省为研究区域,基于人口、GDP、土地利用、气象、土壤、NDVI等数据,定量分析了1990年和2018年两个不同时期陕西省生态系统服务及其权衡关系在不同人类活动强度下所呈现的梯度差异,探讨了1990-2018年由于人类活动强度时空变化所导致的生态系统服务权衡变化规律及特征,并通过均方根偏差制图剖析了导致生态系统服务权衡变化的主要原因,结果表明:(1)2018年陕西省经济总量是1990年的60.45倍,人口密度为1990年的1.18倍。1990-2018年,陕西省土地利用强度指数有所提升,人类活动强度指数也由0.475增加至0.545。从空间分布上看,2018年陕西省人类活动强度时空分布格局已由1990年“中南高、西北低”变为“两片一点”的分布态势,变化显著。(2)在气候因子不变的背景下,1990-2018年,陕西省固碳服务有所提升,由392.46 g C·m-2·a-1增长至529.62 g C·m-2·a-1,土壤保持服务小幅增长,产水服务小幅下降,食物供给服务下降较为明显,减少量为115.52 kg·hm-2·a-1。空间分布上,秦巴山区和陕北黄土高原中部地区的土壤保持、固碳服务有所提升,关中平原和陕北黄土高原部分地区的食物供给服务下降。关中平原部分地区产水服务大幅提升。1990-2018年,陕西省各项服务间权衡普遍加剧,固碳与食物供给之间的权衡度增强最为明显。(3)在1990年和2018年两个不同时期,随着人类活动强度梯度的递增,陕西省固碳、土壤保持、食物供给三项服务均呈现出先增后减的变化特征,不同之处在于三项服务变化峰值位置不同,产水服务则呈现出先减后增的变化规律。1990年,随着人类活动强度的递增,固碳、土壤保持(调节服务)之间的权衡增强,食物供给、产水服务(供给服务)之间的权衡下降,食物供给、产水与调节服务之间权衡度分别呈现出“增-减-增-减”的双驼峰型和先减后增的“V”字型的变化特征;相较于1990年,2018年食物供给与调节服务间权衡变化趋势从双驼峰型变为单驼峰型,其他服务间的权衡度变化趋势与1990年大致相同。(4)1990-2018年,在人类活动强度梯度发生变化的区域,区域人类活动强度减弱导致食物供给、产水服务减少,固碳、土壤保持服务增加;人类活动强度增强使得产水、土壤保持服务减少,固碳、食物供给服务增加,随着区域人类活动强度变化幅度的扩大,各项服务的变化幅度也普遍随之扩大。1990-2018年,人类活动强度增强导致固碳、土壤保持与食物供给,固碳与土壤保持之间的权衡普遍加剧,人类活动强度减弱使得固碳、土壤保持与食物供给之间的权衡先加剧后趋于缓和,产水与其他服务间的权衡度变化量随着区域人类活动强度变化幅度的扩大呈现出先增后减的倒“U”字型曲线变化特征。因此,应利用生态系统服务及其权衡在不同人类活动强度下所呈现的规律特征,以及人类活动强度时间变化所导致的生态系统服务权衡效应,明确区域生态系统服务承载力,分区域制定生态修复任务,对于因社会发展需求,人类活动强度将发生变化的区域,提出确定性的生态保障指标,从而实现高质量保护和改善区域生态环境。
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